¿Qué pasó con el hormigón verde?

En 2010, esta publicación citó el concreto más amigable con el medio ambiente como una de sus 10 tecnologías innovadoras del año (ver TR10: Green Concrete). Dado que el apetito mundial por el hormigón contribuye con alrededor del 5 por ciento de las emisiones globales de dióxido de carbono, el impacto podría ser enorme. ¿Pero la idea ha ido a alguna parte?

Se vierte hormigón hecho principalmente de cenizas volantes en Middletown, Ohio, en 2013.

Captura de carbon

Hace cinco años, Novacem, una empresa surgida del Imperial College London, estaba a la vanguardia del cemento verde. El científico jefe de la empresa, Nikolaos Vlasopoulos, había descubierto una forma de reemplazar el cemento Portland, el material aglutinante del hormigón, por un material de óxido de magnesio. Este material capturó dióxido de carbono en su estructura cuando se mezcló con agua, y el dióxido de carbono y el magnesio formaron carbonatos que fortalecieron el cemento. El material no requería piedra caliza, que libera carbono cuando se calienta durante el proceso de fabricación del cemento.

A pesar de la promesa del material, Novacem no pudo recaudar suficientes fondos. Vlasopoulos dice que la crisis financiera que comenzó en 2008 dificultó atraer inversores. La empresa vendió su propiedad intelectual a la australiana Calix y fue liquidado en septiembre de 2012. Vlasopoulos ahora trabaja en el gigante del cemento Lafarge.

Una empresa de hormigón verde llamada Calera todavía está activa, pero ya no persigue su idea de mezclar carbono con cemento Portland. Calera demostró esta tecnología en las aceras hace algunos años, pero encontró más valor en el uso del material para hacer tableros de fibrocemento que se utilizan en la parte posterior de los azulejos del baño o en el revestimiento exterior, dice el director de operaciones y presidente de la compañía, Martin Devenney. Calera está operando una planta piloto que produce hasta dos toneladas de cemento por día a partir de dióxido de carbono y desechos industriales, secuestrando alrededor de cuatro décimas de tonelada de dióxido de carbono en cada tonelada del material. La compañía planea comenzar a producir las placas comercialmente este año, pero espera que la ampliación de la tecnología lleve varios años.

Algunas otras empresas han avanzado hacia un cemento más ecológico. CarbonCure , con sede en Halifax, Nueva Escocia, y Tecnologías Solidia , con sede en Nueva Jersey, están adoptando dos enfoques diferentes.

CarbonCure vende una tecnología que inyecta dióxido de carbono capturado en procesos industriales en cemento Portland junto con agua. Los sólidos formados en este proceso pueden mejorar la resistencia del material entre un 10 y un 20 por ciento, dice el CTO de la empresa, Kevin Cail. Unas 20 instalaciones de edificios han usado bloques hechos con el proceso de CarbonCure desde que se comercializó en 2013, dice Cail. Dos proyectos recientes en Miami han ahorrado más de 2,700 toneladas de dióxido de carbono, tanto como lo absorben 125,000 árboles en un año, dice Jennifer Wagner, vicepresidenta de sustentabilidad de la compañía.

Sin embargo, la huella de carbono de cada bloque generalmente se reduce solo en un 5 por ciento. Si una planta de cemento no secuestra su propio dióxido de carbono (y la mayoría no lo hace), el gas debe traerse de otras fuentes. El proceso aún no es móvil, por lo que no se puede usar para aplicaciones bajo demanda, como rellenar entradas de vehículos. En los próximos meses llegará una versión que se puede usar en obras de construcción, dice Cail.

Tecnologías Solidia , fundada en 2008, aún está desarrollando su tecnología para secuestrar dióxido de carbono en el concreto, pero cuenta con el apoyo de grandes empresas como Lafarge y de la Administración Federal de Carreteras del Departamento de Transporte de EE. UU. La tecnología, desarrollada por primera vez en la Universidad de Rutgers, consiste en mezclar un polvo de cemento con arena y luego llenar los espacios abiertos con agua y dióxido de carbono. El cemento reacciona con el dióxido de carbono para producir carbonato de calcio y sílice, que endurecen el material hasta convertirlo en hormigón. El hormigón podría ser entre un 10 y un 25 % más resistente que los materiales actuales, afirma el director ejecutivo de Solidia, Tom Schuler, y será más resistente al agrietamiento en entornos donde la congelación y la descongelación son habituales.

más con menos

El almacenamiento de dióxido de carbono en el cemento no es la única forma de mejorar la huella ambiental del material.

El Concrete Sustainability Hub del MIT ha demostrado cómo la nanoingeniería puede hacer que el hormigón sea dos veces más resistente a la fractura sin cambiar significativamente el peso o la composición química, dice el director del laboratorio, Franz-Josef Ulm. Esto permitiría a los fabricantes utilizar menos hormigón en el proceso general de construcción sin sacrificar la resistencia. El hallazgo apareció en Comunicaciones de la naturaleza el año pasado.

Otro enfoque es cambiar las propiedades del concreto agregando materiales como cenizas volantes, un subproducto de la quema de carbón. Ese material se ha agregado al concreto en pequeñas cantidades durante décadas, pero CeraTech , una empresa con sede en las afueras de Washington, D.C., produce concreto que contiene un 95 por ciento de cenizas volantes. Usa la mitad de agua que el cemento Portland que reemplaza y dura hasta tres veces más, dice Mark Wasilko, vicepresidente ejecutivo de la compañía. El material se fabrica mediante una reacción química en lugar de hornearse en un horno. CeraTech apunta el producto a las empresas de petróleo y gas que necesitan materiales con resistencia térmica y a la corrosión. El Grupo Sefa , por su parte, ha desarrollado un proceso para fabricar hormigón con cenizas volantes extraídas del suelo además de las que se pueden capturar de las centrales eléctricas de carbón. Esta técnica puede ayudar a limpiar vertederos y estanques llenos de cenizas que han estado reposando durante años.

La comida para llevar:

El hormigón que es mejor para el medio ambiente se está utilizando hoy en día a pequeña escala. Pero en general, la receta del concreto no ha cambiado demasiado. Aunque la Portland Cement Association, un grupo comercial, señala que las fábricas y los procesos mejorados han ayudado a la industria a mejorar su eficiencia energética en un 40 por ciento desde la década de 1970, se requerirán nuevas tecnologías para mover la aguja significativamente más.

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